{"id":95307,"date":"2017-03-02T13:47:39","date_gmt":"2017-03-02T12:47:39","guid":{"rendered":"https:\/\/sdcverifier.com\/sin-categoria\/congreso-cosude-nafems\/"},"modified":"2026-04-01T01:22:03","modified_gmt":"2026-03-31T23:22:03","slug":"congreso-cosude-nafems","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sdcverifier.com\/es\/blog\/congreso-cosude-nafems\/","title":{"rendered":"Congreso COSUDE & NAFEMS"},"content":{"rendered":"\n
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Proceso de verificaci\u00f3n basado en componentes estructurales para modelos de AEF<\/h2>\n

Chris Teague
Saratech, EE.UU.
Wouter van den Bos
Universidad Tecnol\u00f3gica de Delft, Pa\u00edses Bajos<\/p>\n

Introducci\u00f3n<\/h2>\n

Una vez que se ha ejecutado un modelo de elementos finitos para generar desplazamientos, cargas y contornos de tensi\u00f3n, a menudo necesitar\u00e1 procesar m\u00e1s los datos para contrastarlos con los criterios est\u00e1ndar del sector, como el pandeo de vigas y placas, el an\u00e1lisis de uniones, los c\u00e1lculos de vida a fatiga y las comprobaciones personalizadas internas. A continuaci\u00f3n, puede que necesite crear un informe que documente el modelo y los m\u00e1rgenes de seguridad tanto con tablas como con gr\u00e1ficos del modelo. Este puede ser un proceso muy tedioso y largo la primera vez que se hace. Pero con cambios en el dise\u00f1o, condiciones de carga actualizadas y otros ajustes en el modelo de elementos finitos, puede suponer un ahorro de tiempo espectacular si podemos automatizar este proceso. Adem\u00e1s, la automatizaci\u00f3n puede ayudar a reducir los errores, ya que una vez verificada la plantilla de automatizaci\u00f3n, se puede seguir reutilizando esa plantilla cada vez que se actualice el modelo de elementos finitos. <\/p>\n


Una herramienta de software recientemente desarrollada, SDC Verifier, utiliza un nuevo m\u00e9todo para automatizar este proceso. Con sus llamadas \u00abherramientas de reconocimiento\u00bb se identifican en el modelo de AEF las dimensiones y la orientaci\u00f3n de los componentes estructurales como placas, rigidizadores, mamparos, soldaduras, miembros de vigas o columnas y se recupera autom\u00e1ticamente la forma y el tama\u00f1o completos de los componentes estructurales. Como s\u00f3lo se basa en la descripci\u00f3n de elementos y nodos, no importa si el modelo procede de NX Nastran, MSC Nastran, NEi Nastran, Ansys, Abaqus o LS-DYNA3D. <\/p>\n


La figura 1 muestra este nuevo flujo de trabajo, que comienza con el reconocimiento de los miembros de la viga, el reconocimiento de las placas, el reconocimiento de las juntas y las soldaduras, que pueden alimentar datos en el m\u00f3dulo de comprobaci\u00f3n y, finalmente, en un informe. Revisaremos este nuevo proceso que reconoce autom\u00e1ticamente caracter\u00edsticas como la longitud de la viga, las juntas, los paneles, y alimenta estos datos en f\u00f3rmulas para el pandeo de vigas y placas, la fatiga, el an\u00e1lisis de juntas y otras comprobaciones est\u00e1ndar de la industria que deben realizarse para completar el an\u00e1lisis de una pieza. A continuaci\u00f3n, estos resultados pueden verse autom\u00e1ticamente en un asistente de informes totalmente personalizable para automatizar la creaci\u00f3n de un informe final. <\/p>\n

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Figura 1: Flujo de trabajo desde el reconocimiento de rasgos hasta el informe final, pasando por las comprobaciones<\/em><\/p>\n

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Las herramientas de reconocimiento utilizan un m\u00e9todo de automatizaci\u00f3n \u00fanico para encontrar autom\u00e1ticamente la longitud de un miembro de la viga utilizada en los c\u00e1lculos de pandeo, la altura y anchura de las caracter\u00edsticas de la chapa y la ubicaci\u00f3n y orientaci\u00f3n de las soldaduras. Esto puede suponer un ahorro de tiempo espectacular respecto a los c\u00e1lculos manuales m\u00e1s habituales de cada una de estas caracter\u00edsticas. Estos algoritmos se han utilizado con \u00e9xito en modelos con miles de caracter\u00edsticas individuales. <\/p>\n

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Herramientas de reconocimiento automatizado<\/h2>\n

Muchos programas de elementos finitos devolver\u00e1n la longitud de un elemento barra\/viga, pero para el pandeo y otras comprobaciones, normalmente necesitamos la longitud completa del miembro de uni\u00f3n a uni\u00f3n, no s\u00f3lo la longitud individual del elemento. Los programas de elementos finitos no disponen de estos datos, por lo que o bien tenemos que introducirlos manualmente en programas personalizados, o bien tenemos que modelar la estructura utilizando s\u00f3lo un elemento de uni\u00f3n a uni\u00f3n. Ninguna de las dos opciones es muy ideal. La herramienta SDC Verifier tiene un algoritmo incorporado para identificar autom\u00e1ticamente la longitud real de una viga individual o de los miembros de una columna, sin importar cu\u00e1ntos elementos se utilicen. Las direcciones de rigidez de las uniones entre los miembros de la viga se califican como conexiones 1D, 2D o 3D. El tipo de conexi\u00f3n determina si el miembro de la viga se apoya s\u00f3lo en un eje principal o en ambos. De este modo, la longitud efectiva puede determinarse para ambos ejes principales de las vigas. La herramienta puede trazar las longitudes calculadas tanto gr\u00e1ficamente como en forma de tabla para ayudar a verificar la precisi\u00f3n y documentar los resultados que se utilizar\u00e1n en el generador de informes. <\/p>\n

La figura 2 muestra algunos resultados de la herramienta automatizada de b\u00fasqueda de miembros de viga, con las uniones 2D y 3D resaltadas.<\/p>\n

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Figura 2: Determinaci\u00f3n y trazado de la longitud del haz<\/em><\/p>\n

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La figura 3 muestra un ejemplo del gr\u00e1fico de longitud de viga que muestra la longitud de viga calculada para cada uno de los miembros de la viga y muestra los resultados en un gr\u00e1fico de colores para la elaboraci\u00f3n de informes y la verificaci\u00f3n. Puede editar f\u00e1cilmente los n\u00fameros si necesita introducir una longitud personalizada. Y este algoritmo es completamente independiente de la densidad de la malla o de la marca FEA Solver. <\/p>\n

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Figura 3: Gr\u00e1ficos de longitud de viga<\/em><\/p>\n

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Para los modelos de placas, el programa encontrar\u00e1 las dimensiones de cada componente de la placa. Esto se ha probado en modelos con miles de componentes de placa, como se muestra en el ejemplo de las figuras 4 y 5. <\/p>\n

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Figura 4: Secciones de la placa<\/em><\/p>\n

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Figura 5: Secciones de la placa con las dimensiones indicadas<\/em><\/p>\n

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Es posible trazar el n\u00famero de elementos en cada ubicaci\u00f3n de la estaci\u00f3n de la placa como se muestra en la figura 6. Esto puede ayudar a verificar que los resultados son precisos. <\/p>\n

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Figura 6: Estaci\u00f3n de secciones de placas frente al recuento de elementos<\/em><\/p>\n

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El buscador de soldaduras reconoce todas las soldaduras y actualiza la direcci\u00f3n de la soldadura autom\u00e1ticamente. A continuaci\u00f3n, puede realizar an\u00e1lisis de fatiga en las soldaduras. El usuario tiene la posibilidad de establecer la clasificaci\u00f3n del tipo de soldadura para cada soldadura de modo que se pueda realizar el c\u00e1lculo adecuado en los diferentes tipos de soldadura (K0-K4, W0-W2) como se muestra en las figuras 7 y 8. El reconocimiento de rigidizadores y vigas se muestra en la figura 9. <\/p>\n

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Figura 7: Reconocimiento de soldaduras<\/em><\/p>\n

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Figura 8: Clasificaciones de ajuste de las soldaduras<\/em><\/p>\n

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Figura 9: Localizaci\u00f3n de los rigidizadores (azul) y las vigas (rojo)<\/p>\n

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Utilizaci\u00f3n de los resultados de las herramientas de reconocimiento autom\u00e1tico<\/h2>\n

Con las herramientas de reconocimiento, las comprobaciones estructurales pueden calcularse directamente sobre los componentes estructurales en lugar de sobre elementos finitos individuales. Esto hace que la herramienta sea independiente de la malla y muy flexible. La herramienta de longitud de viga reconocer\u00e1 longitudes efectivas que pueden ser diferentes en la orientaci\u00f3n d\u00e9bil o fuerte. Toda esta informaci\u00f3n puede introducirse autom\u00e1ticamente en las f\u00f3rmulas prescritas por las normas nacionales o por las sociedades de clasificaci\u00f3n como los c\u00f3digos API, ANSI, AISC, EN, DIN, ABS y DNV. Se dedica mucho tiempo a mantener el proceso completo de verificaci\u00f3n lo m\u00e1s abierto posible, todas las f\u00f3rmulas utilizadas pueden verse, actualizarse o personalizarse y pueden a\u00f1adirse f\u00e1cilmente nuevas normas. La figura 10 muestra algunos de los muchos par\u00e1metros que pueden editarse y cambiarse. La figura 11 muestra un ejemplo de una verificaci\u00f3n de pandeo AISC realizada en una estructura de gr\u00faa, con los elementos que no superan la verificaci\u00f3n de pandeo resaltados en rojo. <\/p>\n

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Figura 10: Opciones personalizables)<\/em><\/p>\n

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Figura 11: Comprobaci\u00f3n de pandeo AISC<\/em><\/p>\n

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Adem\u00e1s, la documentaci\u00f3n de los resultados es altamente personalizable; ya sea con un asistente o con un dise\u00f1ador de informes, el proceso completo de documentaci\u00f3n puede introducirse en un informe que contenga toda la informaci\u00f3n necesaria. La informaci\u00f3n del modelo, el tama\u00f1o y el peso de las propiedades, una suma total de cargas y la matriz de combinaci\u00f3n de cargas, incluyendo tablas, gr\u00e1ficos y diagramas, est\u00e1n a disposici\u00f3n del usuario para que los a\u00f1ada a un informe. La estructura de men\u00fas del informe sigue la misma estructura de c\u00e1lculo, lo que permite una f\u00e1cil navegaci\u00f3n posterior. Todo ello puede exportarse a cualquier formato de documento popular como Microsoft Word o PDF. La figura 12 muestra un ejemplo de los resultados de pandeo en formato de tabla. Se pueden crear muchos tipos diferentes de tablas y colocarlas despu\u00e9s en la plantilla de informe como se desee. Para la siguiente serie de an\u00e1lisis, las tablas y los gr\u00e1ficos pueden actualizarse autom\u00e1ticamente. <\/p>\n

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Figura 12: Comprobaci\u00f3n del pandeo de la placa ABS en formato de tabla<\/em><\/p>\n

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Dise\u00f1o de informes y utilizaci\u00f3n del asistente para informes<\/h2>\n

El resumen del proceso del asistente de informes se muestra en la figura 13. El Asistente para informes le guiar\u00e1 a trav\u00e9s del proceso de creaci\u00f3n de un modelo de informe. La figura 14 muestra la informaci\u00f3n de configuraci\u00f3n del modelo que puede a\u00f1adirse al informe, incluida la configuraci\u00f3n del modelo, los nombres del analista y de la empresa, el nombre del archivo, los tipos de elementos, las cargas, las condiciones l\u00edmite, los materiales y las propiedades de los elementos. <\/p>\n

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Figura 13: Generaci\u00f3n de informes con el asistente de informes<\/em><\/p>\n

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Figura 14: Informe de configuraci\u00f3n del modelo<\/em><\/p>\n

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La figura 15 muestra algunos de los ejemplos de comprobaciones de resultados, tablas y gr\u00e1ficos que pueden a\u00f1adirse mediante el asistente de informes.<\/p>\n

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Figura 15: Informe de resultados<\/em><\/p>\n

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La figura 16 muestra algunos ejemplos de las tablas que pueden crearse, incluyendo el desplazamiento en los nodos seleccionados, con los m\u00e1ximos absolutos resaltados, los valores extremos para los elementos en cada propiedad, la suma de las fuerzas aplicadas para cada caso de carga, los valores de tensi\u00f3n m\u00e1xima para cada caso de carga y los valores de tensi\u00f3n m\u00e1xima para cada direcci\u00f3n.
La figura 17 muestra dos ejemplos de las tablas que pueden crearse. El lado izquierdo tiene un histograma de resultados m\u00e1ximos para cada caso de carga y conjunto de cargas. El lado derecho muestra un gr\u00e1fico de resultados de nudos o elementos frente a casos de carga y conjuntos de cargas. <\/p>\n

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Figura 16: Tablas de resultados<\/em><\/p>\n

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Figura 17: Gr\u00e1ficos Histograma y Expandir gr\u00e1fico<\/em><\/p>\n

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La figura 18 muestra algunos de los gr\u00e1ficos de resultados de muestra que pueden crearse. Puede definir diferentes vistas para mostrar los mismos o diferentes resultados, y cada vista puede utilizarse para tantos tipos de parcelas diferentes como sea necesario. La plantilla es totalmente personalizable por el usuario final. <\/p>\n

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Figura 18: Gr\u00e1ficos de resultados<\/em><\/p>\n

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Si necesita realizar un ajuste m\u00e1s fino de los informes, existe la opci\u00f3n Dise\u00f1ador de informes que le permitir\u00e1 una personalizaci\u00f3n completa de cada secci\u00f3n del informe. Puede arrastrar y soltar elementos en el informe, cambiar fuentes y encabezados, a\u00f1adir y eliminar cualquiera de los tipos de gr\u00e1ficos y tablas disponibles. Existe una opci\u00f3n de regeneraci\u00f3n en caso de que desee regenerar todo o parte de un informe con informaci\u00f3n actualizada. La figura 19 muestra el Dise\u00f1ador de informes. <\/p>\n

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Figura 19: Generaci\u00f3n de informes con el Dise\u00f1ador de informes<\/em><\/p>\n

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Una vez definidas la plantilla del informe y las comprobaciones est\u00e1ndar o personalizadas, el archivo puede guardarse como plantilla y aplicar la plantilla a un modelo actualizado o a uno completamente diferente y producirse autom\u00e1ticamente un nuevo informe con nuevos m\u00e1rgenes de seguridad. Este nuevo tipo de proceso de flujo de trabajo de ingenier\u00eda parece muy prometedor y ahorra potencialmente enormes cantidades de tiempo de administraci\u00f3n, reduce las posibilidades de errores humanos en el camino y garantiza que el analista pueda centrarse en las cuestiones de dise\u00f1o y las soluciones de ingenier\u00eda. La figura 20 muestra una plantilla de muestra ejecutada con un modelo, y luego se volvi\u00f3 a ejecutar con un modelo diferente para obtener un informe totalmente nuevo. <\/p>\n

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Figura 20: Plantilla de informe<\/em><\/p>\n

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Conclusi\u00f3n<\/h2>\n

Este ha sido un breve resumen de la herramienta SDC Verifier que utiliza un proceso \u00fanico para reconocer autom\u00e1ticamente las caracter\u00edsticas del modelo que pueden utilizarse en comprobaciones est\u00e1ndar del sector, como el pandeo de vigas y placas, el an\u00e1lisis de fatiga, el an\u00e1lisis de uniones, y tambi\u00e9n en ecuaciones personalizadas que pueden ser espec\u00edficas de clientes individuales. A continuaci\u00f3n, estos resultados pueden introducirse autom\u00e1ticamente en las herramientas del asistente de informes y del dise\u00f1ador de informes para que el usuario pueda crear autom\u00e1ticamente nuevos informes para cada caso de carga o conjunto de cargas, con el margen de seguridad final resaltado en el informe. Tambi\u00e9n hay herramientas disponibles para ayudar al usuario a gestionar una combinaci\u00f3n de cargas individuales en conjuntos de cargas, y conjuntos de cargas en grupos de cargas para un an\u00e1lisis detallado. A continuaci\u00f3n, los informes pueden guardarse como plantilla, para que resulte muy r\u00e1pido y sencillo ejecutar nuevos casos de carga, o modificaciones en el dise\u00f1o para encontrar el margen de seguridad final, ya que las plantillas no son espec\u00edficas del modelo, y pueden volver a ejecutarse con cualquier modelo de elementos finitos. Esto puede liberar al ingeniero para que trabaje en la optimizaci\u00f3n del dise\u00f1o, ya que dedicar\u00e1 menos tiempo a realizar el c\u00e1lculo de los m\u00e1rgenes individuales y a crear informes, y podr\u00e1 averiguar r\u00e1pidamente si alguna parte del modelo est\u00e1 fallando debido a alguno de los requisitos de comprobaci\u00f3n del an\u00e1lisis. El tiempo perdido en el proceso, a menudo repetido, de manipulaci\u00f3n de datos puede emplearse ahora en centrarse en mejorar el dise\u00f1o. Esto permitir\u00e1 al ingeniero ser un analista, no un administrador. <\/p>\n

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